मिश्रधातूंचा प्रतिकार

अनेक धातू आणि अनेक धातूंचे मिश्र धातु आहेत.

मानवी मेटलर्जिकल प्रयोगांमधून सर्वात जुने कृत्रिम मिश्र धातु तयार केले गेले (पुरातत्व अवशेषांवर आधारित) सुमारे 3000 ते 2500 ईसापूर्व.

हे प्रामुख्याने कांस्य आहे कारण ते बनलेले धातू (तांबे आणि कथील) त्यांच्या मूळ स्थितीत (विपुल प्रमाणात) असतात आणि त्यांना धातूपासून काढण्याची आवश्यकता नसते.

सोने आणि चांदी हे धातू आहेत जे निसर्गात मुबलक आहेत आणि या कारणास्तव ते 5 व्या सहस्राब्दी बीसी पासून ओळखले जातात, म्हणून ते देखील बर्याचदा मिश्रित असतात, विशेषतः सोन्याचा रंग किंवा कडकपणा बदलण्यासाठी.

सिद्धांतानुसार, मिश्रधातूंची संख्या असीम आहे. मूलभूत प्रक्रिया सोपी आहे: दोन किंवा अधिक धातू योग्य वितळण्याच्या बिंदूपर्यंत पोहोचेपर्यंत गरम करा, नंतर त्यांना योग्य डोसनुसार मिसळा आणि त्यांना थंड करणे सुरू करा.

अशा प्रकारे, अद्वितीय गुणधर्म असलेले नवीन मिश्र धातु तयार करण्यासाठी घटकांच्या डोसमध्ये किंचित बदल करणे पुरेसे आहे.याव्यतिरिक्त, नवीन मिश्रधातूच्या उत्पादनाची परिस्थिती देखील महत्त्वपूर्ण आहे: ते पुरेसे आहे, उदाहरणार्थ, वितळण्याचा बिंदू, फायरिंग स्थिती किंवा अगदी थंड होण्याची वेळ बदलणे.

त्यांच्या रचनांवर मिश्रधातूंच्या प्रतिकारशक्तीचे अवलंबित्व खूप वेगळे आहे. काही प्रकरणांमध्ये, मिश्रधातू दोन धातूंच्या अगदी लहान क्रिस्टल्सचा संग्रह आहे जे मिश्रधातू बनवतात. प्रत्येक धातू एकमेकांपासून स्वतंत्रपणे स्फटिक बनते, त्यानंतर त्यांचे क्रिस्टल्स मिश्रधातूमध्ये एकसमान आणि यादृच्छिकपणे मिसळले जातात.

हे शिसे, कथील, जस्त आणि कॅडमियम आहेत, जे कोणत्याही प्रकारे मिसळले जातात. अशा मिश्रधातूंचा प्रतिकार वेगवेगळ्या एकाग्रतेतील शुद्ध धातूंच्या प्रतिकाराच्या अत्यंत मूल्यांच्या दरम्यान असतो, म्हणजेच ते नेहमी त्यांच्यातील मोठ्यापेक्षा कमी आणि लहानापेक्षा जास्त असते.

धातूचा प्रतिकार तपशील: कंडक्टरचा प्रतिकार काय ठरवते

आणखी एक उपयुक्त लेख: धातू आणि मिश्रधातूंचे मूलभूत गुणधर्म

खालील आकृती ग्राफिकरित्या दोन धातूंच्या घनतेच्या एकाग्रतेवर झिंक-टिन मिश्रधातूच्या प्रतिरोधकतेचे अवलंबन दर्शवते.

ऍब्सिसा मिश्र धातु युनिट व्हॉल्यूमची टक्केवारी म्हणून कथीलचे खंड दर्शविते, म्हणजे. abscissa 60 म्हणजे मिश्रधातूच्या एकक खंडात 0.6 खंड कथील आणि 0.4 खंड जस्त असते. ऑर्डिनेट मिश्रधातूची प्रतिरोधकता 106 ने गुणाकार केलेली मूल्ये दर्शविते.

शुद्ध धातू पासून प्रतिरोधक तापमान गुणांक वायूंच्या विस्ताराच्या गुणांकाच्या जवळ समान क्रमाचे प्रमाण आहेत, हे स्पष्ट आहे की विचारात घेतलेल्या गटातील मिश्रधातूंमध्ये समान क्रमाचे गुणांक आहेत.

इतर अनेक बाबतीत, दोन धातूंचे मिश्र धातु हे दोन धातूंच्या अणूंनी बनलेले लहान स्फटिकांचे एकसंध वस्तुमान आहे.

कधीकधी असे मिश्रित स्फटिक कोणत्याही प्रमाणात दोन धातूंच्या अणूंपासून तयार केले जाऊ शकतात, काहीवेळा अशी रचना केवळ एकाग्रतेच्या विशिष्ट भागातच शक्य असते.

या प्रदेशांबाहेरील मिश्रधातू आत्ताच विचारात घेतलेल्या पहिल्या गटाशी मिळताजुळता आहेत, शिवाय ते शुद्ध धातूचे क्रिस्टल्स आणि दोन्ही प्रकारच्या अणूंनी बनलेल्या मिश्र प्रकारच्या क्रिस्टल्सचे मिश्रण आहेत.

या प्रकारच्या मिश्रधातूंची प्रतिरोधकता सहसा दोन धातूंच्या प्रतिरोधकतेपेक्षा जास्त असते.

खालील आकृती प्रत्येक एकाग्रतेवर मिश्रित स्फटिक बनवणाऱ्या सोन्या-चांदीच्या मिश्रधातूच्या प्रतिरोधकतेची एकाग्रता अवलंबित्व दाखवते. वक्र बांधण्याची पद्धत मागील आकृतीतील वक्र सारखीच आहे.

आलेखावरील शुद्ध चांदीचा प्रतिकार 1.5 * 10-6, शुद्ध सोने 2.0 * 10-8 आहे... दोन धातूंच्या समान मात्रा (50%) मिश्रित करून, आम्हाला 10.4 * 10- च्या प्रतिकारासह मिश्र धातु मिळते. 6.

या गटातील मिश्रधातूंसाठी प्रतिरोधक तापमान गुणांक मिश्रधातू बनविणाऱ्या प्रत्येक धातूपेक्षा सामान्यतः कमी असतात.

खालील आकृती सोन्याच्या एकाग्रतेवर सोने आणि चांदीच्या मिश्र धातुच्या तापमान गुणांकाचे अवलंबित्व ग्राफिकरित्या दर्शवते.

15% ते 75% पर्यंत एकाग्रतेच्या श्रेणीमध्ये, प्रतिरोधकतेचे तापमान गुणांक शुद्ध धातूंच्या समान गुणांकाच्या एक चतुर्थांशपेक्षा जास्त नाही.

तीन धातूंच्या काही मिश्रधातूंना तांत्रिक महत्त्व असते.

यातील पहिले मिश्रधातू, मॅंगॅनिन, जेव्हा योग्यरित्या प्रक्रिया केली जाते तेव्हा त्याचे तापमान गुणांक शून्य असते, परिणामी मॅंगॅनिन वायरचा वापर अचूक प्रतिरोधक मासिके बनविण्यासाठी केला जातो.

निकेल, क्रोमियमचे मिश्र धातु, ज्यामध्ये मॅंगनीज, सिलिकॉन, लोह, अॅल्युमिनियम (निक्रोम) जोडले जाते, ही विविध हीटिंग घटकांच्या निर्मितीसाठी सर्वात सामान्य सामग्री आहे.

या प्रकारच्या मिश्र धातुंबद्दल अधिक तपशील: निक्रोम्स: वाण, रचना, गुणधर्म आणि वैशिष्ट्ये

उर्वरित मिश्रधातू (कॉन्स्टंटन, निकलाइन, निकेल सिल्व्हर) हे रेग्युलेटिंग रिओस्टॅट्सच्या निर्मितीसाठी वापरले जातात कारण त्यांच्यात लक्षणीय प्रतिकार असतो आणि रियोस्टॅट वायर्समध्ये बहुतेकदा असलेल्या उच्च तापमानात हवेत तुलनेने कमी ऑक्सिडाइझ केले जाते.

इलेक्ट्रिकल उद्योगात सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या तिरंगी मिश्र धातुंबद्दल अधिक तपशीलांसाठी, येथे पहा:उच्च प्रतिकार सामग्री, उच्च प्रतिकार मिश्र धातु

विशेष संदर्भ पुस्तकांमध्ये विविध मिश्रधातूंची विशिष्ट प्रतिरोधक मूल्ये पाहणे किंवा प्रायोगिकरित्या निर्धारित करणे चांगले आहे, कारण ते मोठ्या प्रमाणात बदलू शकतात.

उदाहरण म्हणून, आम्ही Mg-Al आणि Mg-Zn मिश्रधातूंची विद्युत प्रतिरोधकता आणि थर्मल चालकता यांची मूल्ये देतो:

या कार्यात, Mg — Al आणि Mg — Zn बायनरी मिश्रधातूंची विद्युत प्रतिरोधकता आणि थर्मल चालकता 298 K ते 448 K या तापमान श्रेणीमध्ये तपासली जाते आणि संबंधित विद्युत चालकता आणि मिश्र धातुंची थर्मल चालकता यांच्यातील संबंधांचे विश्लेषण केले जाते.

हे देखील पहा: इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समधील सर्वात सामान्य प्रवाहकीय साहित्य